一、应激分为急性、亚急性、慢性三种
根据应激因素出现的缓急、病理过程的长短和机体反应的程度,可分为急性应激、亚急性应激和慢性应激3种。此外,根据应激原的不同,亦可分为生理性应激和病理性应激两类。应激是机体对应激原的反应性活动,参与应激反应的体内调节系统有神经系统(以急性应激为主)、内分泌系统和免疫系统(急慢性应激均有)。应激时的内分泌调节反应在临床上表现的是一组既有共性又有个性的综合病征,但应激综合征往往被原发病所掩盖。由于应激原各异,应激综合征的临床表现不尽相同。
近年来,普遍引用“应激”这一术语来表述细胞及分子水平的一些有害反应和中毒过程,如氧化应激(oxidative stress)、碘化应激(iodonization stress)、葡萄糖中毒(glucose toxicity)、自由基应激(free radical stress)、兴奋性氨基酸应激(stimulatory amino acid stress)、非酯化脂肪酸应激(free fatty acid stress)、硝化应激(nitrosative stress)和羰基化应激(carbonylative stress)等。这些细胞内应激不但普遍存在于机体创伤和感染等病理过程中,亦存在于一般慢性疾病甚至“正常”人中。如动脉粥样硬化就包括了自由基应激、慢性葡萄糖中毒和非酯化脂肪酸应激等许多病理生理过程。
二、应激反应分类
(一) 急性应激时间短而机体反应强烈
1.外源性应激因素
外源性应激因素很多,常见的因素有:①过冷和过热;②烧伤;③放射性损伤;④长期剧烈运动;⑤毒物中毒、药物中毒或病原微生物。
2.特殊应激因素
主要有高热、剧烈胸痛、腹痛、缺氧、呼吸困难、窒息、呕吐、腹泻、急性出血、昏迷、抽搐、呼吸窘迫综合征、急性代谢紊乱综合征(酸中毒、碱中毒、高钠血症、低钠血症、高钾血症、低钾血症、高钙血症和低钙血症等)、急性创伤、烧伤、手术、麻醉、休克和脑血管意外等。长期以来,人们偏重于上述应激因素对机体的各种损害的研究,随着医疗技术的迅速发展,抢救的成功率也不断提高;但人们较少注意应激本身对机体的致病作用和机体反应异常所导致的各种不良后果。
(二) 慢性应激导致亚健康状态
所谓慢性应激系指机体受到一种或多种长期的不良刺激的一种病理现象。应激原多种多样,可为感染、炎症、创伤、出血、中毒、器官功能衰竭或精神刺激等。在慢性不良刺激或病理因素作用下,机体处于相对高代谢状态,并调动免疫系统和内分泌系统作出相应反应。慢性应激是相对于急性应激而言的,但病因有所不同,例如噪音和制动主要引起慢性应激,慢性感染和代谢紊乱也主要以慢性应激反应为主。慢性应激的特点是神经系统反应不明显,而且由于应激性质和部位的差异,免疫系统和内分泌系统的反应不同,其特点和程度也不相同。一般来说,机体的内分泌系统反应规律是糖皮质激素分泌增多,T3下降,rT3升高,性腺类固醇激素分泌减少,糖分解增多。免疫系统的反应以感染性和自身免疫性或免疫缺陷性疾病较突出,表现为抗体水平升高或自身抗体增多,免疫细胞浸润和组织免疫性炎症反应等。细胞因子的作用增强,常形成免疫炎症-细胞因子间的恶性循环,可导致器官功能障碍或衰竭。
亚急性应激的概念和定义较含糊,在临床上亦很难与慢性应激或急性应激严格区分。亚急性应激可能是急性应激向慢性应激过程过渡的一个病理阶段,其与慢性应激的区别要点是神经系统的调节作用在亚急性应激反应中仍较突出,表现为交感神经兴奋,儿茶酚胺和兴奋性氨基酸等对机体的损伤作用较明显。
急性和慢性应激与临床上的急性疾病及慢性疾病是基本一致的,各种原因所致的急性或慢性应激的内分泌变化规律也基本相同。慢性应激常被人们忽视,一些貌似健康者,可因体内存在某种慢性疾病和慢性功能紊乱而存在长期的慢性应激反应。慢性应激的病理特点是氧化应激,见于许多慢性疾病中,如蛋白-营养不良症、老年性痴呆、Parkinson病及其他慢性消耗性与慢性感染性疾病等。氧化应激的病因与谷胱甘肽的代谢失常有关。
(三) 创伤引起应激障碍
创伤后应激障碍是在创伤性事件后出现的一种临床综合征,多见于儿童和青少年女性。包括心理障碍(如担心死亡、严重伤害、自身或他人的身体威胁),并导致强烈的无助与恐惧,表现为过度警觉、事件重温以及回避与事件相关的不良刺激等。长时间暴露于创伤性事件,增大了创伤后反应的可能性;患儿行为紊乱、精神不集中、睡眠障碍、噩梦、情绪沮丧和焦虑不安。重大手术后出现PTSD与以下因素相关:①ICU住院时间;②儿童住院期间,其周围患者的病情;③住院期间与父母分离;④接受侵入性操作;⑤创伤后遗症。许多生活事件可触发生理情绪反应,回避触发意识自身疾病的相关因素,使治疗依从性降低。据报道,10%~17%的心脏移植患者可出现创伤后应激综合征。术后第1年的发病率特别高,移植手术后前3年的累计发病率达17%。术后第1年内发生PTSD是长期并发症与死亡率的预测因素。患者常通过闪回或噩梦,再次经历创伤性事件;为了避免联想所触发的经历,患者错过预约门诊,漏服免疫抑制剂。
另一方面,活性氧簇是导致某些神经精神疾病如双相性精神病的病理生理基础,而良好的精神心理环境是预防精神心理应激和其他应激相关性疾病的必要条件,而以精神创伤为重点的认知-行为疗法是当前最为有效的方法,反复可采用药物联合心理与认知疗法。
(四) 细胞应激是许多疾病的病理生理基础
细胞氧化应激的病因很多,其中主要有异体移植排斥反应、缺血、缺氧、炎症、中毒、电解质平衡紊乱、细胞凋亡及剧烈运动等。酒精中毒和铁中毒等也是常见的细胞氧化应激的应激原。除上述病因外,在医用植入物表面、生物膜表面和血液透析膜表面,甚至在血浆分离过程中均可产生过量的自由基。例如在血液透析过程中,红细胞的自由基清除酶(free radial scavenging enzyme,FRSE)被激活。由于成熟红细胞无细胞核,此酶的活性不能在基因水平进行调节,而粒细胞可通过氧化还原反应,激活氧化应激反应,故粒细胞的FRSE可更好地反映机体的氧化应激状态。
败血症休克、全身性炎症反应综合征和急性呼吸窘迫综合征(ARDS)的死亡率很高,这些疾病的发展过程有许多相似之处。主要病理生理变化是血管张力调节紊乱(如低血压、外周血管扩张、对补液和血管收缩药有抵抗以及肺高压等),其最终后果是组织细胞的凋亡。现认为,其病变过程亦主要与急性氧化应激有关,包括缺血再灌注损伤、氧化应激、衰老和急慢性中毒等。例如,在炎症性肠病时,出现细胞的内质网应激,这种应激反应的一个重要特点是出现非折叠型蛋白反应,即蛋白质在执行功能之前不能自行折叠成有效的空间结构,因而很容易被自噬。肠道的Paneth细胞和杯状细胞因为高度依赖于蛋白的折叠来维持细胞的功能,所以特别容易发生内质网应激,并由后者引起肠道炎症。
增龄性肌肉消耗和肌肉减少的发病机制本质事实上是细胞炎症反应和氧化应激的后果,而运动和营养治疗可能逆转氧化应激而减缓肌肉的消耗速度。同样,高血压对血管内皮细胞也是一种氧化应激。
虽是机体的神经-内分泌-免疫调节反应,但精神心理因素也至关重要。具有良好心理素质者在遇有应激反应时,表现出高质量的有效性防御,应付同样程度的应激刺激的反应性低,机体的抵抗能力强(如皮质醇升高不明显,机体的内分泌变化较小)。体育锻炼与个体的适应能力密切相关,良好的体质和训练有素的精神心理状态是抗应激反应的基础。例如与举重运动员相比,普通人群在举重活动后,血浆肾上腺素、去甲肾上腺素、心房利钠肽(ANP)、血乳酸和血管紧张素-2(AT-2)均显著升高。
心理精神因素在应激反应中,尤其是在中枢神经-内分泌调节反应中起着重要作用。心理素质良好者有利于抵御不良应激反应。防御有效性是评价人体对应激的心理精神反应能力的有用指标,如ED计分高,说明防御反应有效性下降。无效性防御反应者的血浆皮质醇明显升高。应激还可促进中枢释放过多的兴奋性氨基酸类物质(如谷氨酸),而老龄动物(包括人类)的反应更为强烈。大量兴奋性氨基酸可直接兴奋HPA轴,并对脑组织有兴奋性毒性作用,损伤脑细胞,严重时导致脑细胞凋亡。